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所屬欄目:礦業(yè)論文 發(fā)布日期:2013-03-17 09:10 熱度:
摘要:我國目前的能源結(jié)構(gòu)依然以化石燃料為主,礦產(chǎn)的開采是獲得化石能源的主要手段,礦山建設(shè)中的安全問題,不僅危及到礦工的生命,也危及到國有資產(chǎn)的安全,必須引起相關(guān)部門的足夠重視。礦山的安全事故,大多數(shù)都來源于水文地質(zhì)災(zāi)害,在礦山的建設(shè)過程中,對礦區(qū)的水文地質(zhì)全面認識和了解十分必要,本文主要介紹礦山建設(shè)過程中容易出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類型,以及相關(guān)的防治策略,僅供參考。
關(guān)鍵詞:礦山建設(shè),水文地質(zhì)災(zāi)害,防治
我國采礦業(yè)的不斷發(fā)展,為國家的經(jīng)濟進步提供著資源保障,隨著現(xiàn)代化機械設(shè)備的廣泛運用,我國的礦山在規(guī)模上和開采能力上都有了較大的突破,因為地殼運動及水文因素,礦山地質(zhì)災(zāi)害是危害礦山安全的主要原因之一。作為采礦大國,我國的礦山開采環(huán)境也在不斷惡化,近年來重大的地質(zhì)災(zāi)害事件不斷發(fā)生,更是為礦山的建設(shè)者敲響了警鐘。
一、礦山的建設(shè)過程中容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的原因
我國的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展迅速,對資源的需求量一直比較大,我國的礦產(chǎn)儲量豐富,礦區(qū)的開采量也比較大,因為開采技術(shù)和開采方法的制約,礦山的建設(shè)過程中存在有較多問題,極易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。
在傳統(tǒng)的礦山開采中,一般采取如圖所示的開采方法,以一條斜井靠近礦體,然后在巷道內(nèi)對礦產(chǎn)進行開采。在許多中小煤礦的礦區(qū)內(nèi),因缺乏專業(yè)的管理手段,或采用了不適宜的開采方法,一旦巖土變形,或者地下水位發(fā)生突然的變化,都會對作為唯一出口的斜井造成破壞,從而引起嚴重的地質(zhì)災(zāi)害,危及到礦區(qū)的生產(chǎn)安全。在進行礦山開采之前,必須進行詳細的地質(zhì)勘測,做好相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害的防治措施,為礦區(qū)建設(shè)的順利進行提供保障。
二、礦山建設(shè)過程中容易出現(xiàn)的水文地質(zhì)災(zāi)害類型
我國是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家,因地殼運動活躍本身就給礦山的建設(shè)和開采帶來較多難題,在礦山的開采過程中,一旦不注意勘測水文地質(zhì)環(huán)境,或者不進行有效的防護措施,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害之后,礦井關(guān)閉和設(shè)備損毀會造成直接經(jīng)濟損失,也危及到井內(nèi)進行開采作業(yè)的礦工的安全,礦山的建設(shè)過程中,容易出現(xiàn)的水文地質(zhì)災(zāi)害,主要有以下幾種:
(一)由地下水位的突然變化引起的地質(zhì)災(zāi)害
在礦山的開采過程中,挖開的礦井接觸到地下的蓄水溶洞或者暗河的可能性比較大,會導(dǎo)致地下水直接涌入巷道,也有可能是泥沙涌入巷道,遇到透水?dāng)鄬踊蛘邷\表的裂縫時,地表徑流會帶著一些沉積物進入巷道,這些水、泥沙和沉積物堵塞巷道會造成造成人員傷亡,掩埋作業(yè)機器,甚至?xí)沟V山的發(fā)掘系統(tǒng)直接崩潰。這種自然災(zāi)害具有極強的突發(fā)性,一旦發(fā)生往往波及面較廣,造成的后果也極為嚴重。
(二)由礦體內(nèi)的易燃物質(zhì)造成的地質(zhì)災(zāi)害
礦體內(nèi)可能含有易燃易爆的甲烷氣體,隨著礦井的深度的增加,礦井內(nèi)部的溫度也會在地?zé)岬挠绊懴虏粩嗌撸蛄恳脖容^大,在這種惡劣條件下進行作業(yè)的礦工,本身就存在較大的健康隱患,一旦因為通風(fēng)不良,易燃氣體大量積聚之后發(fā)生爆炸,必然導(dǎo)致慘痛的后果。這種情況多見于煤礦,后果最為嚴重,但是具有較強的可預(yù)防性,在礦井的建設(shè)過程中做好日常的維護和管理工作,可以很大程度上避免災(zāi)害的發(fā)生。
(三)由巖土層變形引起的地質(zhì)災(zāi)害
礦區(qū)在進行一段時間的開挖之后,已采空的礦體需要進行支撐,在一些埋藏較淺的礦區(qū),會因為礦山采空而導(dǎo)致地面塌陷,如果不能對采完的礦體進行及時的回填和崩落,最終會引起大面積的塌方,造成嚴重的后果。礦井開挖造成的地面塌陷在淺表煤礦中普遍存在,會影響到地面的建筑物,會破壞耕地,給礦區(qū)周圍居民的生產(chǎn)和生活帶來較大的負面影響。因礦區(qū)的開發(fā),需要對礦脈附近的巖石進行引爆,一旦事先的勘測數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確,起爆點的選擇出現(xiàn)偏差,致使巖石塊發(fā)生破裂呈噴射狀,會對礦井內(nèi)執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的礦工造成人身傷害。
三、對礦山中可能發(fā)生的水文地質(zhì)災(zāi)害采取有效的防治措施
不同地區(qū)的礦山因形成條件不同,有不同的水文地質(zhì)特點,在防治地質(zhì)災(zāi)害的措施上,也各不相同,但是針對地質(zhì)災(zāi)害的主要類型,也可以采取相應(yīng)的有效防治手段。
(一)施工之前進行全面的勘測
在礦山開挖之前,必須對斜井或豎井的位置進行全面的工程勘察,預(yù)測好斜井內(nèi)的涌水量,以及周邊的含水部分的水文地質(zhì)構(gòu)造,詳細繪制地質(zhì)平面的剖面圖,并根據(jù)施工情況隨時修訂預(yù)測結(jié)果,按照嚴格的施工步驟進行施工,由上級主管單位進行規(guī)范驗收。對勘測過程中已知的含水部分,要綜合考慮其位置以及距離井巷的深度,提前進行導(dǎo)水工程的建造,在建造的過程中,根據(jù)涌水量以及工程要求采取合理的預(yù)防措施。對礦山的生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的滑坡以及塌方,要及時對礦山周邊的不穩(wěn)定因素進行勘察,結(jié)合當(dāng)?shù)氐?a href='http://www.optiwork.cn/qxxx/' target='_blank' class=infotextkey>氣象水文情況,對惡劣天氣條件下的滑坡和泥石流做好預(yù)防。
(二)做好防治工程的設(shè)計
在進行礦山的設(shè)計時,要考慮到可能發(fā)生的崩塌和滑坡現(xiàn)象,以及礦山附近的水文地質(zhì)因素,結(jié)合危險事故的成因和發(fā)生特點,進行有針對性的設(shè)計方案,保證防治工程的工程質(zhì)量。對易發(fā)生危險事故的重點區(qū)域,做好加固工作,避免因礦山開采導(dǎo)致的災(zāi)害復(fù)發(fā)現(xiàn)象;對礦上的邊坡,要由專業(yè)的勘測人員進行及時的監(jiān)控,注意相關(guān)參數(shù)的控制,一旦在開挖后出現(xiàn)變形,要有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。礦山在進行成產(chǎn)之前,必須由相關(guān)的專家進行安全評價,對防治工程進行規(guī)范化的驗收,保證礦山的生產(chǎn)安全。
(三)施工中應(yīng)該采取的工程防治措施
在礦山的開挖過程中,要實時地采取相應(yīng)的工程防范措施。在礦區(qū)周圍要做好雨季的排水,在周邊設(shè)置合理的截洪溝,及時將礦區(qū)外部的積水排出,以免外部積水倒流入巷道造成事故;針對開采面的設(shè)計,要禁止從下部開挖形成傘檐,懸空的傘檐有可能崩塌形成事故,需要從上而下對礦體進行臺階狀開采;在礦區(qū)內(nèi)的巷道,一定要注意通風(fēng),隨時監(jiān)測巷道內(nèi)的甲烷濃度,在超標(biāo)狀態(tài)下進行暫時性停工作業(yè)排除險情;在巷道內(nèi)進行礦體爆破時,要注意爆破點的選擇;在結(jié)束開采之后,及時清理巷道周圍的危巖,同時在破碎面周圍和高危地區(qū)設(shè)置警戒線,以避免人員損傷。
(四)施工中應(yīng)該采取的生物防治措施
因爆破殘留的粉塵較多,導(dǎo)致礦區(qū)周圍也存在一定程度的空氣污染,礦山的開采過程中,也難免會對礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞,被破壞的生態(tài)環(huán)境又會直接危害到礦區(qū)的生產(chǎn)安全,以及周邊居民的生產(chǎn)和生活,所以在礦山建設(shè)中應(yīng)該注意對水文地質(zhì)災(zāi)害采取生物防治措施。礦區(qū)開采的平臺和棄土的堆放,為了避免礦井涌水所采用的防治措施,這些都會對當(dāng)?shù)卦械纳鷳B(tài)地貌,以及當(dāng)?shù)氐拇髿饨邓妥匀画h(huán)境造成影響,在礦山周圍要種植植被,主要引進鄉(xiāng)土樹種,經(jīng)濟實惠的速生植物可以有效發(fā)揮綠色植物的固土作用,達到防災(zāi)減災(zāi)的目的。
四、結(jié) 語:
在礦山的建設(shè)過程中,因行業(yè)的特殊性,容易出現(xiàn)嚴重的水文地質(zhì)災(zāi)害,為了保證礦工的生命安全以及礦區(qū)的資源安全,礦區(qū)的負責(zé)人必須端正態(tài)度,提高認識,成立由專業(yè)地質(zhì)勘測人員組成的勘測部門,對礦區(qū)周圍易于導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的危險因素進行全面篩查,及時掌握礦山的安全運行狀況,采取有效的防治措施,保證礦山的安全運行以及可持續(xù)發(fā)展。
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本文選自《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》。 《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》1957年創(chuàng)刊,是國土資源部主管,中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院主辦的。國際刊號ISSN:1000-3665;國內(nèi)刊號CN:11-2202/P。郵發(fā)代號2-335。我國水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)專業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)刊較早、發(fā)行較廣,并具有權(quán)威性、綜合性的學(xué)術(shù)理論與實踐刊物之一。
文章標(biāo)題:試論礦山建設(shè)中的水文地質(zhì)災(zāi)害防治策略
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